ES2925675T3 - Disposición de circuito, procedimiento para operar una disposición de circuito y dispositivo de electrólisis. - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una disposición de circuito ya un método para hacer funcionar la disposición de circuito. La invención se refiere en particular a una disposición de circuito para la fuente de alimentación de CC de una pluralidad de electrolizadores en paralelo (2, 3), la disposición de circuito comprende un rectificador (6) que convierte una tensión alterna del lado de entrada en una primera tensión de CC del lado de salida. (8), en el que cada electrolizador (2, 3) está respectivamente conectado en paralelo a la salida del rectificador por medio de un convertidor reductor (4, 5) que convierte la primera tensión continua (8) en una segunda tensión continua (11, 12) de manera que la segunda tensión continua (11, 12) cae sobre el electrolizador (2, 3), siendo cada uno de los convertidores reductores (4, 5) controlables y/o regulables para adaptar el nivel de la segunda tensión continua (11, 12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de circuito, procedimiento para operar una disposición de circuito y dispositivo de electrólisis
La presente invención hace referencia a una disposición de circuito para el suministro de corriente continua de una pluralidad de electrolizadores conectados de forma paralela. Además, la invención hace referencia a un procedimiento para operar una disposición de circuito de esa clase, así como a un dispositivo de electrólisis.
Las electrólisis, por tanto procesos en los cuales una reacción química se causa con la ayuda de energía eléctrica, se utilizan en muchas áreas técnicas y, por ejemplo, se emplean para la obtención de diferentes sustancias. Por ejemplo, mediante la electrólisis de agua pueden obtenerse hidrógeno y oxígeno. Para operar dispositivos de electrólisis, también llamados pilas de electrólisis o electrolizadores, en particular a gran escala, es deseable que los mismos puedan funcionar del modo más eficiente posible en cuanto a la energía y del modo más seguro posible. Hasta el momento es conocido el hecho de que para ello una pluralidad de electrolizadores pueden conectarse en serie, donde los electrolizadores, respectivamente mediante un circuito propio, separado galvánicamente, son abastecidos desde un transformador con combinador para la regulación general de los electrolizadores, así como desde un rectificador con circuito de tiristor, para la regulación de precisión de los electrolizadores, lo cual representa una realización muy costosa. De forma alternativa con respecto a ello, para reducir la inversión para el circuito, también es conocido el hecho de conectar los electrolizadores de forma paralela y de operarlos mediante un rectificador, donde sin embargo puede producirse una división de corriente según las condiciones de la resistencia de los electrolizadores y, con ello, una gran reducción, así como el riesgo de un funcionamiento de uno o de varios electrolizadores por fuera de sus áreas de funcionamiento seguras. En la solicitud DE 10 2014 014091 A1 se describe un dispositivo que comprende un rectificador y una pluralidad de electrolizadores conectados de forma paralela.
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar una disposición de circuito mejorada para el suministro de corriente continua de una pluralidad de electrolizadores conectados de forma paralela.
Para solucionar dicho objeto, según la invención, se prevé que la disposición de circuito comprenda un rectificador que convierte una tensión alterna del lado de entrada en una primera tensión continua del lado de salida, donde cada electrolizador, respectivamente mediante un convertidor reductor que convierte la primera tensión continua en una segunda tensión continua, está conectado paralelamente con respecto a la salida del rectificador, de manera que la segunda tensión continua disminuye mediante el electrolizador, donde cada uno de los convertidores reductores puede controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de su segunda tensión continua.
La ventaja de la solución según la invención reside en que los electrolizadores conectados de forma paralela son operados respectivamente mediante un convertidor reductor conectado de forma intermedia, mediante la primera tensión continua generada desde el rectificador, donde una regulación de la segunda tensión continua utilizada para el funcionamiento del electrolizador se posibilita mediante un control y/o una regulación de los convertidores reductores. De este modo, todos los electrolizadores pueden funcionar en un punto de trabajo propio, que de ese modo puede mantenerse siempre en un área de funcionamiento segura (safe operation area).
La invención, mediante el rectificador que genera la primera tensión continua, de manera ventajosa, utiliza solamente una alimentación central de la corriente continua, lo cual reduce considerablemente la inversión del circuito, comparado con un circuito en serie de los electrolizadores. Mediante la utilización según la invención de los convertidores reductores realizados de forma controlable y/o regulable, para cada electrolizador, sin embargo, de manera ventajosa, también en el caso de la conexión paralela de los electrolizadores, puede efectuarse una adaptación del flujo de corriente a través de cada electrolizador. Los problemas que se presentan en el caso de un funcionamiento de los electrolizadores sin los convertidores reductores, como una división de corriente según las condiciones de la resistencia de los electrolizadores, así como una gran reducción que resulta de ello y/o el riesgo del funcionamiento de un electrolizador por fuera de su área de funcionamiento segura, con ello, pueden evitarse mediante la disposición de circuito según la invención. Mediante la capacidad de control y/o la capacidad de regulación de los convertidores reductores, con ello, de manera ventajosa, puede alcanzarse un funcionamiento más seguro y más eficiente de la disposición de circuito y, con ello, de los electrolizadores, en particular también en el caso de condiciones variables de la resistencia de los electrolizadores. Mediante la capacidad de control y/o la capacidad de regulación de los electrolizadores pueden considerarse o compensarse efectos que pueden conducir a una variación de la resistencia de los electrolizadores, como por ejemplo una obsolescencia de los electrolizadores y/o efectos condicionados por la temperatura.
En comparación con un circuito en serie de electrolizadores, que respectivamente son abastecidos mediante un circuito propio, separado galvánicamente, desde un transformador con combinador para la regulación general de los electrolizadores, así como desde un rectificador con circuito de tiristor, para la regulación de precisión, en la disposición de circuito según la invención se presenta la ventaja de que el rectificador puede ser abastecido mediante un transformador del convertidor simple, sin combinador. Además, mediante la utilización de un transformador individual en lugar de varios transformadores más reducidos, pueden reducirse las pérdidas en el hierro en el transformador. Mediante la disposición de circuito según la invención resulta un modo de construcción particularmente compacto del suministro de corriente continua de los electrolizadores. Esto tiene como consecuencia una reducción del material utilizado para una conexión o bien para una disposición de barras colectoras, por ejemplo cobre o aluminio.
Para controlar y/o regular los convertidores reductores, la disposición de circuito, por ejemplo, puede comprender una unidad de cálculo que está conectada mediante los convertidores reductores.
Para mejorar la eficiencia energética de la disposición de circuito, según la invención, se prevé que la disposición de circuito comprenda una pluralidad de interruptores, donde cada convertidor reductor puede puentearse mediante respectivamente un interruptor. En el caso de un puenteado de un convertidor reductor, la primera tensión continua disminuye completamente mediante el electrolizador conectado al convertidor reductor puenteado. En el caso de convertidores reductores puenteados, por tanto, la segunda tensión continua corresponde a la primera tensión continua. Un funcionamiento del convertidor reductor, de manera que la segunda tensión continua, por tanto, la tensión de salida del convertidor reductor, sea lo más igual posible que la primera tensión continua, por tanto, la tensión de entrada del convertidor reductor, puede reemplazarse mediante el puenteado del convertidor reductor, de manera que pueden evitarse las pérdidas que podrían presentarse en el caso de un funcionamiento de esa clase del convertidor reductor. De manera ventajosa, de ese modo, para un funcionamiento especialmente eficiente en cuanto a la energía de la disposición de circuito según la invención, sólo los electrolizadores con las resistencias más reducidas pueden ser abastecidos mediante el convertidor reductor, mientras que los otros son abastecidos directamente mediante la primera tensión continua. La activación de los interruptores, por ejemplo, puede tener lugar mediante un dispositivo de cálculo de la disposición de circuito, donde el dispositivo de cálculo en particular también puede estar diseñado para el control y/o la regulación de los convertidores reductores.
Para los convertidores reductores, según la invención, puede preverse que cada convertidor reductor comprenda al menos una bobina de almacenamiento y al menos un transistor, que están conectados en serie con respecto al electrolizador conectado al convertidor reductor. Además, el convertidor reductor puede comprender un diodo que está conectado paralelamente con respecto al electrolizador conectado al convertidor reductor. El transistor del convertidor reductor actúa de este modo como un interruptor, donde mediante una activación del transistor puede tener lugar un control y/o una regulación de la tensión de salida del convertidor reductor, por tanto, de su segunda tensión continua. Por ejemplo, un control y/o una regulación de la tensión de salida puede tener lugar mediante modulación por ancho de pulsos, donde la tensión de salida depende del ciclo de trabajo, por consiguiente, de una relación entre el estado conductor y el estado de bloqueo del transistor, dentro de un intervalo de tiempo. Cada convertidor reductor comprende un transistor propio, de manera que la segunda tensión continua proporcionada desde cada convertidor reductor para el suministro del electrolizador puede ajustarse de forma individual y, con ello, también puede controlarse y/o regularse de forma individual.
En una configuración preferente de la invención puede preverse que el rectificador pueda controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de la primera tensión continua. Mediante un control y/o regulación del rectificador puede adaptarse el nivel de la primera tensión continua generada por el mismo. Puesto que la primera tensión continua representa la tensión de entrada de los convertidores reductores conectados de forma paralela, una variación de la primera tensión continua conduce también a una variación de la segunda tensión continua. Una capacidad de regulación o capacidad de control simultánea del rectificador y de los convertidores reductores ofrece la ventaja de que, por ejemplo, las bobinas de almacenamiento de los convertidores reductores pueden estar realizadas con un tamaño de construcción menor, ya que debido a la capacidad de control o capacidad de regulación del rectificador, la primera tensión continua puede regularse al menos dentro de un cierto rango de tensión, de modo que los convertidores reductores igualmente sólo deben poder regularse dentro de un rango de tensión más reducido, sin que en total se produzca una limitación del rango de tensión disponible, en el caso de una adaptación de la segunda tensión continua. En particular es posible que mediante un control o una regulación del rectificador pueda tener lugar una adaptación de la primera tensión continua más general, relativa a todos los electrolizadores, y mediante un control y/o una regulación de los convertidores reductores pueda tener lugar una adaptación más precisa de las segundas tensiones continuas que se suministran respectivamente a uno de los electrolizadores.
La utilización de un rectificador regulable, además, ofrece la ventaja de que el rectificador puede conectarse a un transformador sencillo del convertidor, y no debe utilizarse ningún transformador regulable, por ejemplo un transformador con combinador.
Según la invención puede preverse que el rectificador comprenda un conjunto de tiristor. El conjunto de tiristor del rectificador, de este modo, permite la regulación de la primera tensión continua generada desde el rectificador, al menos en un cierto orden de magnitud. En el caso de un rectificador con un conjunto de tiristor, la primera tensión continua generada por el rectificador, por ejemplo, puede regularse mediante el instante de encendido de los tiristores, del conjunto de tiristor.
En una realización preferente de la invención, la disposición de circuito comprende un condensador que está conectado de forma paralela con respecto a la salida del rectificador. Mediante ese condensador, energía que puede extraerse desde el convertidor de tensión continua puede almacenarse de forma intermedia. De este modo, el condensador actúa de forma estabilizante en la primera tensión continua, lo cual tiene un efecto ventajoso en el control o la regulación del rectificador y/o del convertidor reductor.
Para operar el rectificador, según la invención, puede preverse que el rectificador, del lado de entrada, esté conectado a un bobinado secundario de un transformador que convierte una primera tensión alterna que se encuentra presente en un bobinado primario del transformador, en una segunda tensión alterna que se encuentra presente en el bobinado secundario. En este caso, la segunda tensión alterna representa la tensión alterna del lado de entrada, del rectificador. Tanto la primera tensión alterna, como también la segunda tensión alterna, pueden ser una alta tensión. Por ejemplo, es posible que se utilice una primera tensión alterna en un rango de tensión de entre 6 kV y 100 kV. La segunda tensión alterna, por ejemplo, puede ser de entre 100 V y 1 kV. Dependiendo de la configuración del transformador y/o de los requerimientos del rectificador, naturalmente también es posible utilizar una primera tensión alterna y una segunda tensión alterna en otros rangos de tensión.
Además, según la invención puede preverse que el transformador comprenda un bobinado terciario, que está conectado a un filtro pasivo. El filtro pasivo, por ejemplo, puede comprender al menos una bobina y/o al menos un condensador, y puede estar adaptado de manera que se filtre al menos un armónico del rectificador. Al menos un armónico del rectificador, por ejemplo, puede resultar de una frecuencia de activación, con la cual se activan uno o varios componentes conmutables del rectificador.
Para un dispositivo de electrólisis según la invención se prevé que el mismo comprenda al menos una disposición de circuito según la invención, así como una pluralidad de electrolizadores, donde los electrolizadores respectivamente comprenden al menos una membrana de intercambio de protones. En este caso, en particular, puede tratarse de membranas de intercambio de protones para generar hidrógeno mediante la electrólisis de agua, en particular de agua desionizada y/o agua destilada. Los electrolizadores en particular pueden realizarse también como pilas de electrólisis que comprenden una pluralidad de membranas de intercambio de protones. El dispositivo de electrólisis, en función de la capacidad de funcionamiento del rectificador, así como en función de una intensidad de la corriente que debe obtenerse, de forma máxima, mediante el rectificador, puede comprender cualquier número de electrolizadores conectados de forma paralela.
Para un procedimiento según la invención, para operar una disposición de circuito según la invención, se prevé que las segundas tensiones continuas se controlen y/o se regulen en función de una cantidad de sustancia generada por al menos uno de los electrolizadores mediante electrólisis y/o de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores. Una regulación y/o un control de las segundas tensiones continuas, del modo ya descrito para la disposición de circuito, tiene lugar mediante una regulación y/o un control del respectivo convertidor reductor. La regulación de las segundas tensiones continuas, por ejemplo, puede tener lugar en función de una cantidad de sustancia generada por todos o por uno de al menos uno de los electrolizadores. En el caso de una electrólisis de agua, la cantidad de sustancia puede tratarse por ejemplo de la cantidad de agua generada por el electrolizador o los electrolizadores. De forma adicional o alternativa con respecto a ello, es posible que la regulación de las segundas tensiones continuas tenga lugar en función de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores. El punto de trabajo, por ejemplo, puede determinarse mediante la resistencia del electrolizador y/o mediante un flujo de corriente a través del electrolizador. El flujo de corriente a través del electrolizador depende de su resistencia, así como del nivel de la segunda tensión continua que disminuye mediante el electrolizador.
Además, según la invención se prevé que la disposición de circuito comprenda una pluralidad de interruptores, donde cada convertidor reductor puede puentearse mediante respectivamente un interruptor, donde los interruptores se activan en función de una cantidad de sustancia generada por al menos uno de los electrolizadores mediante electrólisis y/o de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores. La activación de los interruptores puede tener lugar como parte de la regulación de la segunda tensión continua, donde el cierre de un interruptor posibilita un puenteado del respectivo convertidor reductor. En el caso de un convertidor reductor, la segunda tensión continua que disminuye mediante el electrolizador asociado al convertidor reductor corresponde a la primera tensión continua generada por el rectificador. Esto posibilita que mediante el convertidor reductor sean abastecidos solamente los electrolizadores con la resistencia más reducida, mientras que los otros electrolizadores son abastecidos directamente desde el rectificador, mediante la primera tensión continua. Para activar los interruptores puede preverse que la disposición de circuito comprenda un dispositivo de cálculo, mediante el cual puedan activarse los interruptores. Además, por medio del dispositivo de cálculo, por ejemplo mediante medios adecuados, también puede determinarse una cantidad de sustancia y/o una resistencia de uno o de varios electrolizadores, así como un flujo de corriente, a través de uno o de varios electrolizadores, y en base a esas variables pueden tener lugar un control y/o una regulación de los convertidores reductores.
Según la invención puede preverse que el rectificador se controle y/o se regule para la adaptación de un nivel de la primera tensión continua. En particular es posible que mediante un control o una regulación del rectificador pueda tener lugar una adaptación de la primera tensión continua más general, relativa a todos los electrolizadores, y mediante un control y/o una regulación de los convertidores reductores pueda tener lugar una adaptación más precisa de las segundas tensiones continuas que se suministran respectivamente a uno de los electrolizadores. Naturalmente, también el control y/o la regulación del rectificador pueden tener lugar en función de una cantidad de sustancia generada por todos o por al menos uno de los electrolizadores, y/o en función de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores.
Otras ventajas y particularidades de la invención resultan de los ejemplos de ejecución descritos a continuación, así como mediante los dibujos. Muestran:
Figura 1 un diagrama de bloques esquemático de una disposición de circuito según la invención, y Figura 2 un esquema de conexiones esquemático de una disposición de circuito según la invención.
En la figura 1 se ilustra una representación esquemática de una disposición de circuito 1 según la invención. La disposición de circuito 1 se utiliza para el suministro de corriente continua de una pluralidad de electrolizadores 2, 3 conectados de forma paralela, donde los electrolizadores 2, 3 respectivamente están conectados de forma paralela con respecto a la salida de un rectificador 6, mediante un convertidor reductor 4, 5. El rectificador 6 convierte una tensión alterna 7 que se encuentra presente del lado de entrada, en una primera tensión continua 8. Esa primera tensión continua 8 disminuye mediante respectivamente uno de los electrolizadores 2, 3; así como mediante una de los ramales 9, 10 que comprende los convertidores reductores 4, 5.
La primera tensión continua 8, mediante el convertidor reductor 4, se convierte en la segunda tensión continua 11, que disminuye mediante el electrolizador 2. De manera correspondiente, del mismo modo, la primera tensión continua 8, mediante el segundo convertidor reductor 5, se convierte en la segunda tensión 12, que disminuye mediante el electrolizador 3. Adicionalmente con respecto a los dos electrolizadores 2, 3 representados, la disposición de circuito, naturalmente, también puede utilizarse para el suministro de tensión continua de otros electrolizadores que, de modo correspondiente, de la misma manera, se conectan mediante respectivamente un convertidor reductor, como otro ramal, paralelamente con respecto a la salida del rectificador 6.
Para poder operar los electrolizadores 2, 3 en un punto de trabajo deseado, que por ejemplo se encuentra dentro de un área de funcionamiento segura, los convertidores reductores 4, 5 pueden controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de la segunda tensión continua 11, así como 12. Adicionalmente con respecto a ello, también el rectificador 6 puede controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de la primera tensión continua 8. En particular puede preverse que puedan controlarse o regularse tanto el rectificador 6, como también los convertidores reductores 4, 5; así como eventualmente otros convertidores reductores que se encuentren presentes, de otros ramales. Para controlar o regular el rectificador 6 y/o los convertidores reductores 4, 5; la disposición de circuito 1, por ejemplo, puede comprender un dispositivo de cálculo 13, mediante el cual puedan activarse o regularse el rectificador 6 y/o los convertidores reductores 4, 5. Para ello, el dispositivo de cálculo 13 puede estar conectado a uno o a varios medios de medición (no representados aquí), mediante los cuales, por ejemplo, puede medirse una cantidad de sustancia generada por uno de los electrolizadores 2, 3, una respectiva resistencia de uno o de varios de los electrolizadores 2, 3 y/o un respectivo flujo de corriente a través de uno o varios de los electrolizadores 2, 3. El control y/o la regulación del rectificador 6, para la adaptación del nivel de la primera tensión continua 8, así como un control o una regulación de los convertidores reductores 4, 5 para la adaptación del nivel de las segundas tensiones continuas 11, 12; por ejemplo, puede tener lugar en función de la cantidad de sustancia determinada, y/o en función de la respectiva resistencia de los electrolizadores 2, 3 y/o del respectivo flujo de corriente mediante los electrolizadores 2, 3. De manera correspondiente, esto aplica también para otros electrolizadores, así como para otros convertidores reductores que pueden estar presentes de manera adicional con respecto a los ramales 9, 10. Los convertidores reductores 4, 5; así como otros convertidores reductores que eventualmente se encuentran presentes, forman parte de la disposición de circuito 1, a la cual pueden conectarse los electrolizadores 2, 3; así como otros electrolizadores que eventualmente se encuentran presentes. Un dispositivo de electrólisis 14 según la invención, adicionalmente con respecto a la disposición de circuito 1, comprende también todos los electrolizadores conectados al mismo. Éstos, por ejemplo, respectivamente comprenden al menos una membrana de intercambio de protones, donde la membrana de intercambio de protones en particular está diseñada para generar hidrógeno mediante la electrólisis de agua desionizada y/o agua destilada.
En la figura 2 se representa esquemáticamente un esquema de conexiones esquemático de una disposición de circuito 1 según la invención. El ramal 9, en correspondencia con la ilustración de la figura 1, comprende el electrolizador 2, así como el convertidor reductor 4. Además, en este ejemplo de ejecución, el ramal 9 comprende un interruptor 15 de la disposición de circuito 1, con el cual puede puentearse el convertidor de tensión continua 4. El ramal 10, de manera correspondiente, comprende el electrolizador 3, así como el convertidor reductor 5 y el interruptor 16 de la disposición de circuito 1.
Los convertidores reductores 4, 5; respectivamente, comprenden un transistor 17, una bobina de almacenamiento 18, así como un diodo 19. Los transistores 17, así como las bobinas de almacenamiento 18, respectivamente están dispuestos en serie con respecto al electrolizador, 2, así como 3, abastecido respectivamente mediante el convertidor reductor. Los diodos 19, de manera correspondiente, están conectados respectivamente de forma paralela con respecto al respectivo electrolizador 2, 3. Mediante el transistor 17, la segunda tensión continua 11, 12, proporcionada respectivamente desde el convertidor reductor 4, así como 5, que disminuye mediante el electrolizador 2, así como 3, puede regularse en cuanto a su nivel. Para ello, los transistores 17, por ejemplo, pueden estar conectados con el dispositivo de cálculo 13 (no representado aquí), donde la activación correspondiente para la regulación y/o el control de los convertidores reductores 4, 5 tiene lugar mediante el dispositivo de cálculo 13. Además, es posible que los interruptores 15, 16, en particular, del mismo modo, puedan activarse mediante el dispositivo de cálculo 13, de manera que los convertidores reductores 4, 5 se puentean al estar cerrados los interruptores 15, 16. Al estar puenteado el convertidor reductor 4, 5; por tanto, al estar cerrado el interruptor 15, 16; la primera tensión continua 8 generada por el rectificador 6 disminuye directamente mediante el electrolizador 2, así como 3; los electrolizadores, por tanto, son abastecidos desde un circuito intermedio de la primera tensión continua 8.
El rectificador 6, en este ejemplo de ejecución, comprende un conjunto de tiristor, de manera que el nivel de la primera tensión continua 8 puede adaptarse mediante una activación del rectificador 6. Para estabilizar la primera tensión continua 8 generada por el rectificador 6, además, está proporcionado un condensador 33 que está conectado paralelamente con respecto a la salida del rectificador 6. Mediante la posibilidad de poder influir en el nivel de las segundas tensiones continuas 11, 12 ya mediante una adaptación del nivel de la primera tensión continua 8, puede mantenerse reducido el tamaño de las bobinas de almacenamiento 18 en los convertidores reductores 4, 5.
Los electrolizadores 2, 3 conectados a la disposición de circuito 1, por ejemplo, comprenden una membrana de intercambio de protones, de la cual, en la figura 2, como esquema de circuito equivalente, respectivamente está representada una inductancia 20, 21; así como una resistencia 22, 23. Los electrolizadores 2, 3 son alimentados mediante las segundas tensiones continuas 11, 12, proporcionadas por la disposición de circuito 1, y se utilizan para generar una o varias sustancias, mediante electrólisis. A los electrolizadores 2, 3 respectivamente puede asociarse un medio de medición 24, 25, mediante el cual, por ejemplo, puede medirse el flujo de corriente a través del respectivo electrolizador 2, 3. En función del flujo de corriente medido mediante los medios de medición 24, 25; pueden efectuarse un control y/o una regulación del rectificador 6 y/o de los convertidores reductores 4, 5.
En este ejemplo de ejecución, una capacidad de regulación del rectificador 6 resulta por ejemplo debido a la selección de un instante de encendido de los tiristores, del conjunto de tiristor del rectificador 6. Una adaptación de las segundas tensiones continuas 11, 12 generadas por los convertidores reductores 4, 5, de manera adicional, puede tener lugar mediante una activación de los transistores 17, por ejemplo mediante modulación por ancho de pulsos. De manera adicional o alternativa con respecto a una medición de corriente, los medios de medición 24, 25 también pueden determinar la tensión que disminuye mediante el respectivo electrolizador 2, 3 y/o su resistencia, donde una regulación del rectificador 6 y/o de los convertidores reductores 4, 5; de manera adicional o alternativa, también puede tener lugar en función de una de esas variables. Durante el funcionamiento puede producirse una variación de las resistencias 22, 23 de los electrolizadores 2, 3. La causa de una variación de la resistencia de esa clase, por ejemplo, pueden ser efectos de obsolescencia del electrolizador 2,3 y/o variaciones de temperatura, o similares. Mediante el funcionamiento de la disposición de circuito 1, prevista según la invención, los efectos de esa clase pueden compensarse mediante una adaptación del nivel de la primera tensión continua 8, mediante un control y/o una regulación del rectificador 6 y/o mediante una adaptación del nivel de la segunda tensión continua 11, 12, mediante un control y/o una regulación de los convertidores rectificadores 4, 5.
El suministro de corriente del rectificador 6, en este ejemplo de ejecución, tiene lugar mediante un transformador 26 que convierte una primera tensión alterna que se encuentra presente en un bobinado primario 27, en una segunda tensión alterna que se encuentra presente en un bobinado secundario 28. Tanto la primera tensión alterna, como también la segunda tensión alterna, puede tratarse de una alta tensión. Por ejemplo, es posible que en el bobinado primario se encuentre presente una primera tensión alterna en un rango de entre 6 kV y 100 kV, que se transforma en una segunda tensión alterna que se encuentra presente en el bobinado secundario 28, en un rango de tensión de entre 100 V y 1 kV. Además, el transformador 26 comprende un bobinado terciario 29, al que está conectado un filtro pasivo 30. El filtro pasivo 30 comprende una inductancia 31, así como una capacitancia 32. El filtro 30 puede estar adaptado de manera que el mismo atenúa al menos un armónico generado por el rectificador 6, que por ejemplo se genera mediante la conmutación del conjunto de tiristor y/o de uno o de varios otros componentes que pueden conmutarse, del rectificador 6. Una atenuación de esa clase mediante el filtro 30 tiene un efecto ventajoso en el control y/o la regulación de la primera tensión continua 8 o de las segundas tensiones continuas 11, 12.
Los electrolizadores 2, 3; por ejemplo, pueden utilizarse para generar hidrógeno mediante una electrólisis de agua. Pero también son posibles otros fines de utilización, como por ejemplo en el caso de una electrólisis de los cloruros alcalinos.
Otra posibilidad para el control y/o la regulación de la primera tensión continua 8 y/o de las segundas tensiones continuas 11, 12 resulta en el caso de una regulación en un respectivo punto de trabajo de los electrolizadores 2, 3.
Ese punto de trabajo, por ejemplo, puede depender de la cantidad de sustancia que debe generarse mediante la electrólisis. En ese caso pueden estar proporcionados medios de medición adicionales (no representados aquí), que miden una cantidad de sustancia generada realmente mediante los respectivos electrolizadores 2, 3, donde a continuación, por ejemplo mediante el dispositivo de cálculo 13, pueden tener lugar un control y/o una regulación del rectificador 6 y/o de los convertidores reductores 4, 5.
Si bien la invención fue ilustrada y descrita en detalle mediante el ejemplo de ejecución preferente, la invención no está limitada por los ejemplos descritos, y el experto puede deducir de éstos otras variaciones, sin abandonar el alcance de protección de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Disposición de circuito para el suministro de corriente continua de una pluralidad de electrolizadores (2, 3) conectados de forma paralela, donde la disposición de circuito (1) comprende un rectificador (6), mediante el cual una tensión alterna del lado de entrada puede convertirse en una primera tensión continua (8) del lado de salida, donde cada electrolizador (2, 3) está conectado de forma paralela con respecto a la salida del rectificador (6), respectivamente mediante un convertidor reductor (4, 5), mediante el cual la primera tensión continua (8) puede convertirse en una segunda tensión continua (11, 12) que disminuye mediante el electrolizador (2, 3), donde cada uno de los convertidores reductores (4, 5) puede controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de su segunda tensión continua (11, 12), donde la disposición de circuito (1) comprende una pluralidad de interruptores (15, 16), donde cada convertidor reductor (4, 5) puede puentearse mediante respectivamente un interruptor (15, 16).
2. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque cada convertidor reductor (4, 5) comprende al menos una bobina de almacenamiento (18) y al menos un transistor (17), que están conectados en serie con respecto al electrolizador (2, 3) conectado al convertidor reductor (4, 5).
3. Disposición de circuito según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el rectificador (6) puede controlarse y/o regularse para la adaptación de un nivel de la primera tensión continua (8).
4. Disposición de circuito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el rectificador (6) comprende un conjunto de tiristor.
5. Disposición de circuito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la disposición de circuito (1) comprende un condensador (33) que está conectado de forma paralela con respecto a la salida del rectificador (6).
6. Disposición de circuito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el rectificador (6), del lado de entrada, está conectado a un bobinado secundario (28) de un transformador (26), donde mediante el bobinado secundario (28), una primera tensión alterna que se encuentra presente en un bobinado primario (27) del transformador (26) puede convertirse en una segunda tensión alterna (11, 12) que se encuentra presente en el bobinado secundario (28).
7. Disposición de circuito según la reivindicación 6, caracterizada porque el transformador (26) comprende un bobinado terciario (29) que está conectado a un filtro pasivo (30).
8. Dispositivo de electrólisis, que comprende al menos una disposición de circuito (1) según una de las reivindicaciones precedentes, así como una pluralidad de electrolizadores (2, 3), donde los electrolizadores (2, 3) respectivamente comprenden al menos una membrana de intercambio de protones.
9. Procedimiento para operar una disposición de circuito (1) según una de las reivindicaciones precedentes, donde la primera tensión continua (8) y/o las segundas tensiones continuas (11, 12) se controlan y/o se regulan en función de una cantidad de sustancia generada por al menos uno de los electrolizadores (2, 3) mediante electrólisis y/o de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores (2, 3).
10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la disposición de circuito (1) comprende una pluralidad de interruptores (15, 16), donde cada convertidor reductor (4, 5) puede puentearse mediante respectivamente un interruptor (15, 16), donde los interruptores (15, 16) se activan en función de una cantidad de sustancia generada por al menos uno de los electrolizadores (2, 3) mediante electrólisis y/o de un punto de trabajo de al menos uno de los electrolizadores (2, 3).
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el rectificador (6) se controla y/o se regula para la adaptación de un nivel de la primera tensión continua (8).
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